鋰硫電池由于其放電產(chǎn)物L(fēng)i₂S的不規(guī)則沉積和多硫化鋰的穿梭效應(yīng)導(dǎo)致了其較差的循環(huán)性能和庫(kù)倫效率。針對(duì)此問(wèn)題,本文采取在導(dǎo)電聚苯胺（PANI）合成質(zhì)子化過(guò)程中,利用正電荷摻雜的聚苯胺分子鏈,陰離子作為電荷平衡離子嵌入聚苯胺層間的特性,選取具有一維鏈狀Keggin結(jié)構(gòu)的多金屬氧酸鹽（POM）陰離子作為電荷平衡離子嵌入聚苯胺層間,得到具有一維鏈狀的PANI/POM復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)一維鏈狀復(fù)合結(jié)構(gòu)和POM上的異質(zhì)摻雜原子針對(duì)上述兩個(gè)主要問(wèn)題對(duì)鋰硫電池的充放電比容量和循環(huán)性能進(jìn)行改善,分別作為S的宿主材料和鋰硫電池隔膜改性材料,主要成果如下:（1）通過(guò)溶液法將聚苯胺和具有雙層鏈狀結(jié)構(gòu)的K₃[H₃Ag^IPW₁₁^IVO₃₉]·xH₂O進(jìn)行分子自組裝,成功制備了具有一維鏈狀結(jié)構(gòu)的PANI-POM-PANI復(fù)合材料,以此作為S的宿主材料。通過(guò)恒電流充放電、循環(huán)伏安和電化學(xué)阻抗等表征可得出該復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)多硫化鋰和Li₂

【文章來(lái)源】： 陳冠文 南昌大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多硫化鋰在鋰硫電池中的溶解和穿梭效應(yīng)[7]

第 1 章 緒論宿主材料系材料的較好的導(dǎo)電性和一定的固定 S 的特性，碳系材的最廣泛的材料之一。在 2009 年，Linda F.Nazar 等首次-3 為 S 的宿主材料[8]，通過(guò)熔融蒸汽法將已機(jī)械碾磨好的閉的容器中 155 ℃，12 h，Ar2氣氣氛下獲得限制在 CM池的正極材料，如圖 1.2 所示。CMK-3/S 混合物極大地 的穩(wěn)定性，在 0.1 C 下放電至截止電壓在 1 V 時(shí)，獲得高質(zhì)量比容量，擁有較好的倍率特性和較高的庫(kù)侖效率取在 CMK-3 上包裹一層 PEG，進(jìn)一步限制長(zhǎng)鏈多硫化鋰量為1320 mAh g-1，在隨后的第2-10次循環(huán)下無(wú)容量損失

第 1 章 緒論計(jì)算相結(jié)合，證實(shí)了 Li2S8和極性宿主材料之間的鋰鍵的存在。這種強(qiáng)于氫鍵的分子間作用力來(lái)源于富電子施主原子，例如吡啶 N，在 N 作為 C 系材料的異質(zhì)原子時(shí)，吡啶 N 的結(jié)合能最低，這也為后來(lái)人選擇極性宿主材料提供了思路。例如，Guoxiu Wang 課題組以普魯士藍(lán)為原料獲得具有 N 摻雜的石墨烯-碳納米管復(fù)合物作為鋰硫電池的宿主材料，不僅提供了利于電子、離子導(dǎo)通的通道也從空間限制和極性宿主材料的吸附限制了長(zhǎng)鏈多硫化鋰的溶解[10]。因此獲得了在 0.2 C 下有 1221 mAh g-1的高可逆容量，出色的倍率特性（分別在 5 C 和 10 C下獲得了 458 mAh g-1和 221 mAh g-1的可逆容量）和出色的循環(huán)穩(wěn)定性（分別在5 C和10 C下，1000次循環(huán)后獲得了321 mAh g-1和164 mAh g-1的可逆容量。在進(jìn)一步對(duì)宿主材料的探索中，盡管當(dāng)極性宿主材料擁有較高的暴露的比表面積和較高的長(zhǎng)鏈多硫化鋰吸附脫附效率，但 S 與宿主材料的不同的體積密度和較高的 S 含量，一般為 70 wt%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚苯胺的合成與聚合機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 徐浩,延衛(wèi),馮江濤.  化工進(jìn)展. 2008(10)
[2]模板合成H4PMo11VO40/聚苯胺納米線列陣及其聚合機(jī)理探討[J]. 殷廣明,鄧啟剛,畢野,楊萬(wàn)麗,呂仁江,周德瑞.  高分子學(xué)報(bào). 2008(05)
[3]SnⅡ取代的Keggin型多金屬氧酸鹽的合成及光催化性能[J]. 鄧玲娟,楊春.  應(yīng)用化學(xué). 2007(02)
[4]雜多酸的催化、阻聚作用[J]. 王雅珍,馬立群,楊玉林.  精細(xì)化工. 2000(04)
[5]導(dǎo)電聚合物——聚苯胺的研究進(jìn)展——Ⅱ.電子現(xiàn)象、導(dǎo)電機(jī)理、性質(zhì)和應(yīng)用[J]. 王利祥,王佛松.  應(yīng)用化學(xué). 1990(06)
[6]導(dǎo)電聚合物聚苯胺的研究進(jìn)展——Ⅰ.合成、鏈結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)[J]. 王利祥,王佛松.  應(yīng)用化學(xué). 1990(05)

碩士論文
[1]基于Lindqvist型多酸鉬陰離子的合成及其脫硫性能的研究[D]. 郭宇.東北師范大學(xué) 2018
[2]基于銅、銀配位聚合物的Keggin型多金屬氧簇衍生物[D]. 孟翠麗.東北師范大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3117119